Принцип работы вытяжной вентиляции разных видов, расчет и выбор места установки

Вытяжная вентиляция обеспечивает комфортный и здоровый микроклимат, удаляя избыточную влагу, запахи и загрязнения. В статье рассмотрим принципы работы различных видов вытяжной вентиляции и основные комплектующие локальных систем. Вы научитесь проводить расчеты, выбирать места установки и монтировать вытяжные установки, что поможет создать эффективную систему вентиляции в вашем доме или офисе.

Общеобменная и локальная

Одним из ключевых факторов для систем вытяжной вентиляции является их зона действия. В зависимости от этого критерия выделяют локальную и общую вытяжные вентиляции.

Общая вытяжная вентиляция охватывает весь объем помещений в здании. Примером может служить привычная всем система вытяжки в квартирах. Вытяжные решетки располагаются в верхней части кухни и санузла, через них осуществляется удаление отработанного воздуха из всей квартиры. Общая вытяжная вентиляция активно используется в жилых домах, складах, спортивных и оздоровительных комплексах, а также в магазинах и торговых центрах. Это актуально в тех местах, где уровень загрязняющих веществ в воздухе невысок и они равномерно распределены по всему пространству.

Общая вытяжная вентиляция устанавливается в следующих случаях:

• когда в воздух помещения попадают опасные вещества, так как оборудование и механизмы нельзя полностью герметизировать;
• отсутствуют конкретные источники выделения вредных веществ;
• локальные вытяжные системы не справляются с задачей.

Общая вытяжная вентиляция помогает снизить содержание опасных примесей в воздухе всего помещения до допустимых норм.

Локальная или местная вытяжная вентиляция необходима в ситуациях, когда вредные или опасные вещества выделяются в воздух в определенных точках. Она создает комфортные условия для работников непосредственно на их рабочих местах. В систему подводятся вытяжные трубы, которые собирают пыль, горячий воздух, дым и токсичные испарения, предотвращая их распространение. Ярким примером локальной вытяжной системы является механическая вытяжка на кухне. Оборудование для местной вытяжной вентиляции, как правило, стоит значительно дешевле, чем для общей системы, а объем удаляемого воздуха меньше. Это делает такую систему более экономичной. Однако, если загрязнения равномерно распределены в воздухе, эффективность локальной вытяжной вентиляции будет низкой.

Эксперты в области вентиляции подчеркивают, что принцип работы вытяжной вентиляции основан на создании разности давлений, что позволяет удалять загрязненный воздух из помещений. Существует несколько видов вытяжной вентиляции: естественная, механическая и комбинированная. Каждая из них имеет свои особенности и области применения. При расчете системы важно учитывать объем помещения, количество источников загрязнения и необходимую скорость воздухообмена. Выбор места установки вытяжных устройств также играет ключевую роль. Специалисты рекомендуют размещать вытяжные вентиляторы в верхней части помещений, где скапливается теплый и загрязненный воздух. Это обеспечивает более эффективное удаление вредных веществ и поддержание комфортного микроклимата. Правильный расчет и установка системы вентиляции способствуют не только улучшению качества воздуха, но и повышению энергоэффективности зданий.

Типы вентиляционных систем

Естественная и принудительная

Принцип работы любой системы вытяжной вентиляции заключается в эвакуации отработанного воздуха. Для его реализации используются различные методы. Система вытяжной вентиляции может быть естественной или принудительной. Когда перемещение воздушных масс происходит согласно законам природы, вентиляция называется естественной. В механической вытяжной вентиляции воздух перемещается только посредством оборудования. Механическая вентиляция полностью автоматизируется, объем вытяжки и притока заранее известны и соответствуют расчетным нормам.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о принципах работы вытяжной вентиляции, ее расчетах и выборе места установки:

1. Принцип работы: Вытяжная вентиляция работает на основе создания разности давления, что позволяет удалять загрязненный воздух из помещений. В зависимости от типа системы (естественная или механическая) используются разные методы: в естественной вентиляции воздух выходит через вентиляционные каналы благодаря разнице температур и давления, в то время как механическая система использует вентиляторы для активного удаления воздуха.

2. Расчет воздухообмена: Для эффективной работы вытяжной вентиляции важно правильно рассчитать необходимый объем воздухообмена. Обычно для жилых помещений рекомендуется обеспечивать 3-5 кратный воздухообмен в час, а для кухонь и ванных комнат — до 10-15 кратного. Это позволяет не только поддерживать комфортный микроклимат, но и предотвращать накопление влаги и запахов.

3. Выбор места установки: Место установки вытяжных вентиляторов имеет критическое значение для их эффективности. Оптимально размещать вытяжные устройства в верхней части помещения, так как теплый воздух поднимается вверх. Также важно учитывать направление потоков воздуха и избегать установки вытяжек в местах, где они могут быть заблокированы мебелью или другими предметами, что может снизить эффективность системы.

https://youtube.com/watch?v=bZTJv6aZevw

Преимущества и недостатки естественной вентиляции

Основное преимущество естественной вытяжной вентиляции в квартире заключается в ее низкой стоимости. Установка такой системы не требует значительных финансовых вложений, а ее эксплуатация абсолютно бесплатна, так как не требуется никакого специального оборудования для обеспечения воздухообмена. Еще одним положительным моментом является то, что элементы вытяжной вентиляции занимают минимальное количество пространства.

Однако у этого типа вытяжной вентиляции есть и серьезный недостаток — непредсказуемость и отсутствие контроля над ее работой. Воздушные потоки формируются благодаря разнице давления на концах вытяжных труб, и в определенных условиях тяга может отсутствовать.

Когда температура в помещении ниже, чем на улице, вытяжная вентиляция может начать функционировать как приточная, засасывая воздух снаружи в квартиру. Именно поэтому естественная вентиляция чаще всего устанавливается в жилых помещениях, а в промышленных используется реже.

На производственных объектах, где необходим надежный отток воздуха, такой принцип работы вытяжной вентиляции оказывается недостаточно эффективным и может даже представлять опасность.

Расчет вытяжной вентиляции

Расчет систем вытяжной и приточной вентиляции для промышленных объектов начинается с определения источников токсичных или взрывоопасных выбросов. Затем производится расчет объема приточного и вытяжного воздуха, необходимого для соблюдения санитарных норм. Если в помещении отсутствуют источники вредных веществ, расчет вытяжной вентиляции можно выполнить по следующей формуле: O = m * n,где: О — объем воздуха, установленный санитарными нормами; m — норма расхода свежего воздуха на одного работника в час; n — общее количество работников.Параметр m определяется согласно СНиП для каждого сотрудника:* при наличии вентиляционных систем m=30 кубометров в час;* без притока воздуха m=60 кубометров в час.> В случае, если в процессе работы выделяются опасные или вредные вещества, необходимо учитывать их количество и потребность в свежем воздухе для работников.Часто вредные вещества распределяются по всему объему производственного помещения, и важно снизить их концентрацию до предельно допустимого уровня (ПДК) в местах, где находятся люди, после чего их следует удалить с помощью механической вытяжной вентиляции. Нормы ПДК можно найти в специализированной литературе, так как для каждого вредного вещества установлен свой предел. Рассчитаем объем свежего воздуха, необходимый для разбавления до ПДК: О = Мв * (Ко — Кп),где: Мв — масса вредного вещества, попадающего в воздух за 1 час; Ко — текущая концентрация вредного вещества в воздухе помещения; Кп — концентрация вредного вещества в приточном воздухе. Зная необходимый объем воздуха, можно выбрать мощность вентиляционного двигателя.Если в цехе присутствует несколько вредных веществ, расчеты проводятся для каждого из них отдельно, а затем результаты суммируются. Для определения общего воздушного баланса помещения складываются объемы всех местных вытяжных систем для пайки и общий приток воздуха.Чтобы вычислить необходимое количество приточного воздуха, рассчитываем избыток тепла: W = Ol + [3,6q — c * Ol * (Tr — Tp) / c(T1 — Tp)],где: Ol — объем воздуха, удаляемого локальными вытяжными системами; q — количество тепла, выделяемого оборудованием и продукцией; c — теплоемкость, принимаемая из справочника, равная 1,2; Tr — температура удаляемого из рабочей зоны воздуха; Tp — температура приточного воздуха; T1 — температура удаляемого воздуха из всего помещения.

Естественного типа

Рассмотрим, как рассчитать вытяжную вентиляцию естественного типа. При таком виде воздухообмена отработанный воздух вытягивается через шахты. На его смену через специально оборудованные или стихийно возникающие щели поступает свежий воздух с улицы.

Рассчитываем разность давлений на концах вытяжного канала в Паскалях:

∆H=g*L(Ωh-Ωb),

здесь: g — 9,8 — ускорение свободного падения, L — длина воздуховода, Ωh — плотность воздуха на улице, Ωb — плотность воздуха в воздуховоде.

При аэрации в помещение проникает количество воздуха, определяемое по формуле:

O=3,6*Q/(tv—tp),

здесь: 3,6 — удельная теплоемкость, Q — суммарный теплоприток, tv — температура выдува, tp — температура притока.

Для самого длинного воздуховода рассчитывается потеря давления, равная суммарной потере давлений всех отрезков.

На одном участке потеря давления вычисляется так:

P=r*L+z,

здесь r — потеря давления на отрезке, L — длинна отрезка воздуховода, z — потери от сопротивления.

Оборудование для локальной вытяжной вентиляции

Укрытия для систем вытяжной вентиляции можно классифицировать на три основные группы:

• находящиеся вне источника загрязнения;
• полностью закрывающие источник выделений;
• передувки.

Метод локализации вредных выбросов с помощью укрытий, которые накрывают источник, демонстрирует высокую эффективность. Однако в некоторых случаях технологические процессы не позволяют применять такой подход в вытяжной вентиляции. К другим устройствам локальной вытяжной вентиляции относятся:

• вытяжные шкафы;
• отсосы;
• вытяжные зонты;
• отсосы различных типов, включая бортовые, фасонные и витринные;
• удаление выделений непосредственно из полостей станков;
• капсулирование (установка станка в капсулу).

Отсос должен обеспечивать удаление вредных примесей с минимальным расходом воздуха. На производстве часто применяются отсосы, например, для местной вытяжной вентиляции в процессе пайки. Важно, чтобы элементы вытяжной вентиляции обеспечивали доступ к станкам, не создавая помех для работы сотрудников.

Вытяжной зонт является наиболее распространенным вариантом отсосов. Зонты устанавливаются для сбора опасных примесей, поднимающихся вверх, и часто используются в качестве местной вытяжной вентиляции для столов, предназначенных для пайки. Вытяжные зонты могут функционировать как на принудительной, так и на естественной тяге.

Вытяжной шкаф наиболее эффективно удаляет вредные вещества, обеспечивая минимальный обмен воздуха. Шкафы бывают:

• с верхним отсосом для удаления горячего и влажного воздуха;
• с нижним и комбинированным отсосами для захвата тяжелых паров и газов;
• с боковым отсосом и вентилятором типа «улитка» для удаления пыли.

Двигатель и вентилятор вытяжной вентиляции создают завихрение воздуха, предотвращая распространение пыли по помещению. Например, вытяжная вентиляция на сварочном посту включает вытяжные шкафы с верхним отсосом и подвижным укрытием для сварки небольших деталей.

При работе с неядовитыми веществами скорость воздуха на входе в устройство должна составлять:

• 0,6 — 0,7 м/сек,
• до 1,1-1,5 м/сек для отсоса ядовитых примесей (включая пары тяжелых металлов).

Всасывающие панели целесообразно использовать в ситуациях, когда в воздух выделяются пыль, ядовитые газы и тепло. Панели размещаются так, чтобы поток ядовитых веществ проходил как можно дальше от лица работника, и соединяются воздуховодами с двигателем вытяжной вентиляции. Они могут быть установлены, например, в качестве вытяжной вентиляции на сварочных постах, где обрабатываются крупные изделия. Панели с двух- или односторонним всасыванием располагаются на расстоянии не более 3,5 м от места сварки. Для всасывающей панели скорость движения воздуха должна составлять:

• при работе с горячей пылью 3,6 — 4,5 м/сек;
• при работе с ядовитыми, непыльными выделениями — 2,1 — 3,5 м/сек.

Каждый квадратный метр панели должен обеспечивать вытяжку 3300 кубометров воздуха в час.

Бортовые отсосы используются в случаях, когда объект выделения вредных веществ удерживается вертикальными подъемниками, что исключает возможность занять пространство над ним. Например, в гальванических цехах вредные вещества образуются над поверхностью раствора в ванне и постепенно засасываются в щель отсоса. Бортовые отсосы представляют собой воздуховоды с узкими входными отверстиями диаметром до 100 мм, расположенные по краям ванны.

Расчет параметров локальных вытяжных устройств

Для всасывания вредностей непосредственно в месте их выброса на производстве чаще всего устанавливают отсосы в форме зонтов. Если поставщик оборудования не поставляет зонты, их делают, руководствуясь чертежом:

Перед тем, как рассчитать зонт для вытяжной вентиляции, необходимо определить:

• диаметр ( d) или размеры площади выброса( a x b);
• скорость всасывания воздуха в зонт( Vз);
• скорость движения воздуха в рабочей зоне( Vв);
• высоту монтажа зонта над источником загрязнений( Z).

Очень важным показателем, определяющим эффективность забора загрязнений, является высота монтажа зонта. Поэтому желательно навесить его как можно ниже.

Рассчитываем размеры зонта:

A=0,8*Z+a,B=0,8*Z+b или D=0,8*Z+d,

Чтобы по краям улавливающего устройства не формировались зоны застоя, угол раскрытия должен быть меньше 60 градусов. В очень низких помещениях разрешается увеличить угол раскрытия до 90 градусов. Высота нижней кромки зонта должна составлять над полом не более 180 см. Если в помещении скорость движения воздуха более 0,4 м\сек, зонт оборудуется откидными шторами, с трех сторон отсекающий поток загрязненного воздуха. Приведенные выше расчеты помогут предварительно подобрать оборудование, определиться с ценой. Но для того, чтобы детально рассчитать вытяжную вентиляцию, необходимо обратиться к специалисту.

Вытяжная вентиляция своими руками

Установить вытяжную вентиляцию самостоятельно в частном доме достаточно просто. Из каждого помещения, требующего вентиляции, необходимо провести вытяжной канал строго вертикально. Повороты и изгибы в системе снижают тягу, а также негативно влияют на скорость движения воздуха любые неровности, выступы и изменения диаметра вентиляционной трубы. Завершение канала должно находиться над крышей здания. Площадь сечения вытяжного канала должна составлять не менее 100 квадратных сантиметров, однако рекомендуется произвести более точные расчеты. Круглые вытяжные каналы являются более эффективными, так как они создают меньшее сопротивление воздуху (чем меньше периметр, тем меньше сопротивление).

Если вы планируете установить вытяжную вентиляцию на этапе строительства дома, есть возможность скрыть шахты в стенах. В противном случае вам придется дополнительно бурить перекрытия, прокладывать трубы или строить кирпичный короб для шахты.

Выход шахты над крышей можно оформить самостоятельно с помощью вытяжного вентиляционного зонтика, который защитит отверстие от дождя и мусора. Вместо зонта можно установить дефлектор, который хоть и стоит немного дороже, но значительно усиливает тягу в шахте.

Механическая вытяжная система

Системы вытяжной вентиляции производят отечественные и зарубежные фирмы: WentMashine, Alfa Vent. Так, WentMashine производит системы вытяжной вентиляции из европейских комплектующих.

Таблица 1. Характеристики вытяжного блока BW-700

Стоимость систем вытяжной вентиляции от производителя 33-129 тысяч рублей в зависимости от мощности. В квартирах и загородных домах вытяжные вентиляционные установки применять нецелесообразно. Ведь необходимо одновременно обеспечить полноценный приток воздуха с улицы. С этой задачей не могут справиться бытовые приточные клапаны и оконные проветриватели.

Механическая вытяжная вентиляция с мощным двигателем и системой воздуховодов приемлема для торговых, общественных и производственных помещений, где в комбинации с приточной установкой создает полноценный воздухообмен.

Видео о том, как своими руками оборудовать вытяжную вентиляцию мастерской:

вытяжная вентиляция от гриндера

Выбор материалов для системы вытяжной вентиляции

При проектировании системы вытяжной вентиляции важным аспектом является выбор материалов, которые будут использоваться в ее конструкции. Правильный выбор материалов не только влияет на эффективность работы системы, но и на ее долговечность, безопасность и экономичность. Рассмотрим основные категории материалов, которые могут быть использованы в системах вытяжной вентиляции.

1. Корпусные материалы

Корпусные элементы системы вытяжной вентиляции, такие как воздуховоды и каналы, могут быть изготовлены из различных материалов. Наиболее распространенными являются:

• Металл: Стальные и алюминиевые воздуховоды обладают высокой прочностью и долговечностью. Они устойчивы к механическим повреждениям и воздействию высоких температур. Однако, металлические воздуховоды могут подвергаться коррозии, поэтому их необходимо обрабатывать антикоррозийными покрытиями.
• Пластик: ПВХ и другие пластиковые материалы легкие, не подвержены коррозии и имеют хорошую теплоизоляцию. Они также проще в монтаже и могут быть использованы в системах с низким давлением. Однако, пластиковые воздуховоды менее устойчивы к высоким температурам и механическим повреждениям.
• Композитные материалы: В последние годы все более популярными становятся воздуховоды из композитных материалов, которые сочетают в себе преимущества как металлов, так и пластиков. Они обладают высокой прочностью, легкостью и устойчивостью к коррозии.

2. Изоляционные материалы

Изоляция воздуховодов играет важную роль в снижении теплопотерь и уменьшении уровня шума. Для изоляции могут использоваться следующие материалы:

• Минеральная вата: Обладает хорошими теплоизоляционными свойствами и высокой огнестойкостью. Однако, она может впитывать влагу, что снижает ее эффективность.
• Пенопласт: Легкий и недорогой материал, который также обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Однако, он менее устойчив к механическим повреждениям и огню.
• Пенополиуретан: Этот материал имеет отличные теплоизоляционные характеристики и может использоваться в условиях высокой влажности. Он также устойчив к химическим воздействиям.

3. Фильтры

Фильтры являются важным компонентом системы вытяжной вентиляции, так как они очищают воздух от загрязнений. В зависимости от назначения, могут использоваться различные типы фильтров:

• Механические фильтры: Улавливают крупные частицы пыли и грязи. Они могут быть многоразовыми или одноразовыми.
• Угольные фильтры: Используются для удаления запахов и газов. Они содержат активированный уголь, который эффективно поглощает вредные вещества.
• HEPA-фильтры: Обеспечивают высокую степень очистки воздуха, улавливая мельчайшие частицы, включая аллергены и бактерии.

4. Устройства управления

Для эффективной работы системы вытяжной вентиляции необходимы устройства управления, такие как вентиляторы, датчики и автоматические системы. Важно выбирать устройства, которые соответствуют требованиям по мощности, шуму и энергоэффективности.

Таким образом, выбор материалов для системы вытяжной вентиляции должен основываться на анализе условий эксплуатации, требований к эффективности и долговечности, а также на экономических соображениях. Правильный выбор позволит создать надежную и эффективную систему, способную обеспечить комфортные условия в помещениях.

Вопрос-ответ

Принцип работы вытяжной вентиляции?

Вытяжные вентиляторы работают по основному принципу: всасывают горячий воздух, запах, влагу и пыль из помещения и выталкивают его наружу. Все вентиляторы работают по этому принципу, но основное назначение вытяжного вентилятора — высасывать горячий воздух из вашего дома и выдувать его с другой стороны.

Как рассчитать вытяжную вентиляцию?

Требуемый расход воздуха для приточно-вытяжной вентиляции рассчитывается по формуле: L = S * k, где L — расход (м³/ч), S — площадь помещения (м²), k — нормируемый воздухообмен (м³/ч на 1 м²). Полученное значение нужно разделить на 3600, чтобы получить расход в л/с или м³/с.

Каковы основные принципы работы вентиляции?

Принцип работы вентиляции заключается в том, что воздух извлекается из помещения и выталкивается наружу, а свежий поток поступает извне в помещение. Это создает циркуляцию воздуха, которая обеспечивает постоянный обмен и поддерживает качество воздуха внутри помещения.

Советы

СОВЕТ №1

Перед установкой вытяжной вентиляции обязательно проведите анализ помещений. Определите, какие зоны требуют наибольшего воздухообмена, и выберите соответствующий тип вентиляции (принудительная или естественная) в зависимости от ваших потребностей.

СОВЕТ №2

При расчете системы вентиляции учитывайте не только площадь помещения, но и высоту потолков. Это поможет вам правильно определить необходимую мощность вытяжных вентиляторов и обеспечить эффективный воздухообмен.

СОВЕТ №3

Выбирая место установки вытяжной вентиляции, избегайте расположения вблизи источников загрязнения, таких как кухни или туалеты. Оптимально размещать вытяжные устройства в центральной части помещения для равномерного распределения воздуха.

СОВЕТ №4

Регулярно проводите техническое обслуживание системы вентиляции. Чистка фильтров и проверка работы вентиляторов помогут поддерживать эффективность системы и продлить срок ее службы.